小明在生物课上学习了“植物体对水的吸收、利用和散失”的知识后,利用食盐水、新鲜冬瓜和自制简易“密度计”对植物细胞吸水、失水的情况进行了研究.小明用图甲所示实验装置,进行了如下操作:①取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入,并用石蜡将吸管的下端封起来,制成简易的“密度计”.②将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,并在“冬瓜碗”中加入密度为1.2×103kg/m3的食盐水.③在食盐水中放置自制“密度计”,每隔相同的时间观察并记 录“密度计”浸入的深度h.④根据记录的实验数据,绘制出“密度计
2019-04-09
小明在生物课上学习了“植物体对水的吸收、利用和散失”的知识后,利用食盐水、新鲜冬瓜和自制简易“密度计”对植物细胞吸水、失水的情况进行了研究.
小明用图甲所示实验装置,进行了如下操作:
①取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入,并用石蜡将吸管的
下端封起来,制成简易的“密度计”.
②将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,并在“冬瓜碗”中加入密度为1.2×103kg/m3的食盐水.
③在食盐水中放置自制“密度计”,每隔相同的时间观察并记 录“密度计”浸入的深度h.
④根据记录的实验数据,绘制出“密度计”在溶液中浸入的
深度h随时间t的变化曲线如图乙所示.
(1)自制简易“密度计”时,塞入铁丝的目的是使吸管能___在液体中.为了提高实验的精确度,应选用较___(选填“粗”或“细”)的饮料吸管.
(2)根据“密度计”在溶液中浸入的深度h随时间t的变化曲线可知,冬瓜在盐水中是___(选填“吸水”或“失水”)的,其随时间变化快慢的情况是___.
(3)在第50min时,盐水的密度是___ kg/m3.
优质解答
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入适量金属丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;为了使测量结果更准确,应使“密度计”测量时浸没的深度变化大,根据△V=sh,所以可知减小S,即可使h变大,因此可以选用更细的吸管等方法.
(2)实验过程中,土密度计始终处于漂浮,所受的浮力与密度计重力,而重力不变,所以浮力不变.根据图象可知:土密度计浸没深度逐渐变大,则V排变大,而浮力不变,由阿基米德原理F浮=ρ盐水gV排可知,ρ盐水变小,即盐水里的水增加,所以冬瓜在盐水中失水,土密度计浸没深度是先快后几乎不再变深,所以冬瓜失水速度变化的特点是先快后慢,最后几乎不变.
(3)根据图象数据算可知:
开始时浸没深度为h1=6cm,则F浮1=G,即ρ盐水1gSh1=G;
一段时间后浸没深度为h2=6.4cm,则F浮2=G,即ρ盐水2gSh2=G;
所以,ρ盐水2gSh2=ρ盐水1gSh1;
盐水的密度ρ盐水2=ρ盐水1=×1.2g/cm3=1.125g/cm3.
故答案为:(1)竖直漂浮;细; (2)失水;先较快后较慢,然后不变(或“先逐渐变慢,后不变”); (3)1.125×103.
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入适量金属丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;为了使测量结果更准确,应使“密度计”测量时浸没的深度变化大,根据△V=sh,所以可知减小S,即可使h变大,因此可以选用更细的吸管等方法.
(2)实验过程中,土密度计始终处于漂浮,所受的浮力与密度计重力,而重力不变,所以浮力不变.根据图象可知:土密度计浸没深度逐渐变大,则V排变大,而浮力不变,由阿基米德原理F浮=ρ盐水gV排可知,ρ盐水变小,即盐水里的水增加,所以冬瓜在盐水中失水,土密度计浸没深度是先快后几乎不再变深,所以冬瓜失水速度变化的特点是先快后慢,最后几乎不变.
(3)根据图象数据算可知:
开始时浸没深度为h1=6cm,则F浮1=G,即ρ盐水1gSh1=G;
一段时间后浸没深度为h2=6.4cm,则F浮2=G,即ρ盐水2gSh2=G;
所以,ρ盐水2gSh2=ρ盐水1gSh1;
盐水的密度ρ盐水2=ρ盐水1=×1.2g/cm3=1.125g/cm3.
故答案为:(1)竖直漂浮;细; (2)失水;先较快后较慢,然后不变(或“先逐渐变慢,后不变”); (3)1.125×103.